+719m水平K1煤层防突措施.docx

1、+719m水平K1煤层防突措施目录第一章 +719m水平概况3一、地理位置3二、地形地貌3三、地质概况3第二章 +719m水平主要生产系统5 一、开拓方式5 二、采区巷道布置5三、采煤方法5四、煤层开采顺序6五、通风系统7 第三章 +719m水平防突措施7一、区域综合防突措施71、区域突出危险性预测72、区域防突措施83、区域效果检验104、区域验证11二、局部综合防突措施12(一)、回采工作面防突措施121、工作面突出危险性预测122、工作面防突措施133、工作面措施效果检验15（二）、石门揭煤防突措施16(三)、煤巷掘进工作面防护措施171、预测预报：172、超前密集排放钻孔措施；183、

2、效果检验：18三、安全防护措施19四、避灾路线21第一章 +719m水平概况 一、地理位置 华蓥市林丰煤炭有限责任公司（红岩煤矿）地处华蓥市溪口乡马鞍山村三百梯境内，行政区划属华蓥市溪口镇管辖。 二、地形地貌 矿井位于华蓥山中部的南坡，地形起伏较大，沟谷发育，坡陡、谷深。井田范围内为北高南低的深切割山区地貌，最高海拔标高为（朝天寺）+1438.40m，最低海拔标高为（甘河沟）+700m，相对高差738.4m。区内植被发育，森林覆盖率达80%。三、地质概况1、区域地质构造 从区域上看，华蓥山复式背斜是川中褶带与川东褶带的分界线，其构造形迹以褶皱为主，断裂次之。主要有华蓥山复式背斜、华蓥山大断裂。

3、 华蓥山复式背斜：西为华蓥山大断裂，左邻合川向斜；东界为绿水洞背斜和碑石崖背斜，右邻邻水向斜。复式背斜以宝顶背斜和绿水洞、碑石崖背斜为主体以及其间的众多次一级背、向斜组成，向斜多位于华蓥山高处的低凹槽谷。断裂常发育在背斜北西翼或近轴部，背斜西侧者断面向南东倾，东侧者断面向北西倾，皆为与褶轴方向一致的冲断层。复式背斜北段较简单，中南段较复杂。褶皱主要呈右列展布，部分呈左列。 华蓥山大断裂：川中褶带与川东褶带的分界线，呈北东走向，具有成生早，延续活动时间长的特点。北起大巴山以南，南止宜宾，多隐蔽于地腹。地表披露部分实际为一断裂带，北起广安天池，南止重庆文星场。主要有华蓥山断层。 2、瓦斯地质条件矿

4、井位于三百梯向斜的东翼，呈单斜构造。三百梯向斜又为华蓥山龙王洞背斜与宝顶背斜间的次一级向斜褶曲构造，北起朝天寺，经南塘弯向南延伸。向斜构造成U状，轴向在井田南部为北30。东，向北逐渐为北5。东，为一东陡西缓的不对称向斜。东翼倾角45。60。，西翼倾角24。60。，向斜由北向南、由浅向深，倾角逐渐加大。轴面倾向南西，倾角80。，北端近直立，枢纽倾向南西，倾伏角18。21。，由南向北逐渐加大。向斜槽部山脊为三叠系，向斜东西翼之翘起部分依次露出乐平统及阳新统地层。东西两翼煤层均露出完整。井田内构造稳定，矿井地质构造简单，目前还未发现断层等地质构造。矿井开采的是二叠系乐平统龙潭组K1煤层，根据2007

5、年度矿井瓦斯等级鉴定资料，矿井绝对涌出量4.84m3/min,相对瓦斯涌出量24.2m3/t,属煤与瓦斯突出矿井。K1煤层厚度1.53.0m,平均厚度2.2m，倾角42。47。，平均倾角47。，井田内构造稳定。该工作面为+785m水平以下的首个煤层掘进工作面，在+785m水平以上的煤层掘进过程中曾发生多次煤与瓦斯突出事故，造成人员及财产重大伤亡，给矿井安全生产带来巨大威胁。据溪口煤矿瓦斯基础参数鉴定资料确定：K1煤层瓦斯压力1.952.48MPa，K1煤层瓦斯放散初速度13。根据重庆煤科院对临近溪口煤矿K1煤层K1煤层突出危险性预测的鉴定资料，溪口煤矿K1煤层透气性系数为0.5347m2/MP

6、a2.d，按类比法推断，我矿K1煤层的透气性系数为0.5347m2/MPa2.d。根据瓦斯抽采难易程度分类表可知，K1煤层为可以抽采煤层。 3、水文地质条件 井田内向斜成峰，背斜成谷，地形海拔+700+1438.4m，煤层位于喀斯特石灰岩地层之下，广泛出露的石灰岩为矿井主要含水层，矿井水主要来自石灰岩的溶蚀裂隙水。地下水接受大气降水补给，受控于大气降水。地下水主要沿岩层面及裂隙呈线流状态向矿井充水，汇流于坑底，流出坑口。+911m水平以上，为过去小煤窑老采空区，有老窑积水，曾发生过老窑积水溶洞水的突水事故。由于井田两侧坡高陡峻，沟谷截角网布，大气降水大部分以地表径流形式排泄，部分渗入地下成为地

7、下水，补给量小，矿井充水少。因此，矿井水文地质条件简单。 根据预测，矿井主平硐生产水平的一般涌水量为80m3/h，最大涌水量为150 m3/h。第二章 +719m水平主要生产系统一、开拓方式+719m水平采用平硐+斜井联合开拓方式，主平硐井口标高+785m，回风主平硐井口标高+911m，运输大巷、回风大巷沿煤层底板茅口灰岩布置。二、采区巷道布置在+719m水平沿煤层底板茅口灰岩布置一条运输石巷，每隔200250m掘石门揭开煤层,沿煤层掘运输煤大巷,在+785m水平三石门沿煤层布置一条回风巷至四石门,然后在四石门煤大巷掘20。小斜巷，于18m处落平点掘回风煤巷至+785m水平六石门对应位置，然后

8、在+719m北三石门南运输煤巷掘一对上山眼与之贯通，形成通风系统。为保证初采支架背后有足够垫层，防止初次顶板垮落对支架的冲击，首先开采支架背后边角煤，并使其顶板充分垮落并充填。+785+719m提升上下部车场与采区运输石门、煤层运输巷、下煤小眼、支架工作面及回风巷联通，形成采面的开采系统。在+785m水平四石门及+719m一石门分别掘石门揭穿K4煤层，然后沿K4煤层布置运输及回风巷，沿K4煤层布置开切眼构成通风系统，形成采面的开采系统。三、采煤方法K1煤层根据赋存条件及矿井对倾斜中厚煤层的开采经验，选择多边形柔性掩护支架伪倾斜走向长壁采煤法。 落煤方式：K1工作面采用爆破落煤。用MZ-1.5型

9、煤电钻打眼。工作面采用由下向上分段施工炮眼,分段长度根据当班支护情况及运煤情况由当班领导决定，分段由上向下打眼完毕后进行安全检查，符合煤矿安全规程后进行装药、爆破。 K4保护层采用倒台阶采煤方法，风镐落煤。矿井在+719m水平布置2个回采工作面：1个K1回采工作面、1个K4回采工作面；掘进工作面个数为3个：1个K1煤巷、1个K4半煤巷掘进面，1个岩石底板运输巷掘进面。 四、煤层开采顺序 采区布置为前进式，回采工作面开采为后退式。先开采K4保护层，超前100m后再开采K1煤层。 五、通风系统 矿山通风系统+785m水平主平硐为进风井，+911m水平主平硐为总回风井；工作面采用全负压通风，U形通风

10、方式。 1、K1 新风：地面+785m运输石巷+785-+719m人行下山+719m底板瓦斯抽放巷+719m运输石门K1工作面。 2、K1 污风：K1工作面K1工作面回风巷+785m回风四石门+785-+911m回风上山+911总回风巷抽出地面。3、K4 新风：地面+785m运输石巷+785-+719m人行下山+719m底板瓦斯抽放巷+719m运输一石门K4工作面。 4、K4 污风：K4工作面K4工作面回风巷+785m回风四石门+785-+911m回风上山+911总回风巷抽出地面。第三章 +719m水平防突措施一、区域综合防突措施采用区域突出危险性预测、区域防突措施、区域措施效果检验和区域验证

11、的综合防突措施。1、区域突出危险性预测建立矿井瓦斯防治机构，确定专职（或兼职）的瓦斯管理人员，通过对煤层变化、煤层破坏类型的分析、瓦斯放散初速度（P）、煤层瓦斯压力（P）的测定，对+719m水平K1煤层突出可能性和危险性进行预测。预测方法：预测煤层突出危险性的指标可用瓦斯放散初速度（P）和煤层瓦斯压力（p）。预测指标：当P10，p0.75MPa时，为有突出危险性煤层；当P10，p0.75MPa时，为无突出危险性煤层。 2、区域防突措施 按照四川矿山安全技术培训中心二00七年八月提交的华蓥市林丰煤炭有限责任公司矿井瓦斯抽采利用设计说明书的规定首先开采K4保护层，然后在+719m底板瓦斯抽放巷内布

12、置穿层钻孔进行预抽瓦斯，穿层钻孔的布孔参数、原则及封孔工艺、方法、长度等严格按照四川矿山安全技术培训中心二00七年八月提交的华蓥市林丰煤炭有限责任公司矿山瓦斯抽采利用设计说明书的规定执行，抽采管路、抽采设备、抽采泵房及附属设施等一并按其规定执行。关于瓦斯抽采的其他技术要求及安全措施，操作规程，管理制度等未及项目和要求一并参照四川矿山安全技术培训中心二00七年八月提交的华蓥市林丰煤炭有限责任公司矿井瓦斯抽采利用设计说明书的规定执行。+719m水平防突措施采用：A、开采保护层；B、预抽煤层瓦斯、开采保护层：据煤矿生产实践证明，开采保护层是区域性防突的有效措施，本着安全有保障、技术经济合理的原则，经

13、综合分析比较后，选择K4煤层为保护层。具体情况如下：、开采保护层K4时，同时抽采被保护层K1的瓦斯；、根据类似矿井的生产经验，推测得保护层（K4煤层）的有效解放范围（垂距）为50m，大于保护层K4与被保护层K1之间的有效垂距（30m），即可保证K4煤层对K1煤层的卸压解放作用；、K4煤层为保护层，K1煤层为被保护层，保护层K4与被保护层K1之间的有效垂距为30m左右，煤层倾角为42 47，经计算，K1煤层的卸压比K4煤层工作面滞后25m左右即可满足要求； 、本次设计为安全保险起见，K4保护层工作面应超前K1被保护层的掘进工作面100m，确保K1煤层工作面开采时在走向上全部位于卸压范围之内。K4

14、保护层运输顺槽上方均为有效保护范围；、根据煤矿安全规程的规定，主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中。本矿井采用阶梯平硐开拓，主平硐、水平运输（底板瓦斯抽放）大巷、采区上山均布置在煤层底板的茅口灰岩中，尽量避开K1突出煤层，并尽量减少穿越次数。各区段石门避开了地质构造复杂、坡坏地带，K1煤层与K4煤层两个工作面共用一个轨道石门和回风石门，减少了石门穿越煤层的次数，其巷道布置详见+719m水平采掘巷道布置图。（2）、预抽煤层瓦斯 根据煤层瓦斯赋存条件，选择在K1煤层阶段运输石巷钻孔预抽K1煤层瓦斯，即是在+719m底板瓦斯抽放巷内向K1煤层施工网格穿层钻孔，预抽瓦斯，实现先抽后采。、预抽+719m水

15、平煤层瓦斯区域防突措施的穿层钻孔应当控制+719m水平至+785m水平开采块段及+719m水平运输煤巷轮廓线下帮10m范围内煤层瓦斯；、在+719m底板瓦斯抽放巷内每隔45m布置一个瓦斯抽放钻场，向煤层布置三排钻孔详见底板瓦斯抽放巷钻孔布置图；、预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施的穿层钻孔应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。钻孔的最小控制范围是：石门揭煤处巷道轮廓线外12m，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，且应当保持煤孔最小超前距15m； 、当煤巷掘进和采煤工作面在预抽防突效果的区域

16、内作业时，工作面距未预抽或者预抽防突无效范围的前方边界不得小于20m； 、预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m,祥见封孔工艺与管路连接图； 、应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于30%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。选用水泥沙浆封孔，封孔管采用抗静电的工程塑料管或铁管，水泥封孔长度10米，孔内管长不低于11米，采用DN25mm矿用PVC管或铁管，封孔材料采用425#硅酸盐水水泥，抽采管在孔内端钻1020个直径10mm的小孔，并用双层铁筛网扎好。详见下图钻孔与管路连

17、接图。3、区域效果检验、开采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量，检验指标详见下表：残余瓦斯压力P/MPa残余瓦斯含量W/（m3.t-1)区域类别0.748无突出危险区0.748突出危险区采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求： 、对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔45m至少布置1个检验测试点； 、对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，至少布置4个检验测试点，分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的

18、范围；、各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。 4、区域验证 在煤巷掘进工作面和采煤工作面无突出危险区进行区域验证时，应当按下列要求进行： 、在工作面进入该区域时，立即连续进行至少2次区域验证； 、工作面每推进1050m（在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值）至少进行2次区域验证； 、在构造破坏带连续进行区域验证。 在煤巷掘进工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超

19、前钻孔探测地质构造和观察突出预兆。 当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业。但若为采掘工作面在该区域进行的首次区域验证时，采掘前还应保留足够的突出预测超前距。只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。 二、局部综合防突措施 突出工作面采用“四位一体”局部防突措施。即是突出危险性预测、工作面防突措施、工作面措施效果检验和安全防护措施的局部综合防突措施。 (一)、回采工作面防突措施1、工作面突出危险性预测采用钻屑指标法预测工作面、斜巷、下出口、下煤眼及通风眼的突出危险性，预测仪器为WTC瓦斯突出参数仪。预测方法

20、：预测工作面突出危险性的指标可用钻孔最大钻屑量（Smax）和钻屑瓦斯解吸指标（K1）值。预测指标：钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值钻屑瓦斯解吸指标K1mL.(g.min1/2)-1钻屑量Smax区域类别0.56无突出危险工作面0.56突出危险工作面钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的参考临界值钻屑瓦斯解吸指标K1mL.(g.min1/2)-1区域类别0.5无突出危险工作面0.5突出危险工作面、工作面布孔参数如下：、布孔数量：沿工作面伪斜方向上每隔10m布置一个预测孔；、孔深：510m； 、孔径：42mm； 、钻孔工具：MZ-1.5型煤电钻配合1.5m长的麻花钻杆。

21、 、斜巷、下出口、下煤眼、通风眼布孔参数如下：、布孔数量：2个；、孔深：5.56.5m； 、孔径：42mm； 、钻孔工具：MZ-1.5型煤电钻配合1.5m长的麻花钻杆。 预测前，施工队必须搞好工作面支护，由防突人员对K1煤层进行预测。当预测工作面为无突出危险时，则留足5m安全煤柱后直接采取安全防护措施作业；当预测工作面为有突出危险时，采用超前排放钻孔措施进行瓦斯排放卸压，然后进行防突措施效果检验，证实措施有效后留足5m安全煤柱后采取安全防护措施作业。若防突措施无效，则继续采取防突措施排放瓦斯直至工作面无突出危险性为止。每次作业前，工作面前方必须保证留足5m的预测安全距离，严禁超掘超采。 预测孔

22、施工时人力推进煤电钻。施工过程中，若遇喷孔、瓦斯超限等立即停钻，待作业点及风流中瓦斯浓度不超限并采取措施后方可恢复钻进，施工完毕后将孔内的煤粉排尽。 参数测定：钻孔施工到2m深度开始，钻杆每往前推进1m测定一次钻屑量，每2m测定一次钻孔瓦斯解吸指标，测试的时间必须在2分钟内完成。最后将所测的数据填写在记录本上，按临界值指标判断其工作面的突出危险性。2、工作面防突措施 经钻屑指标法预测工作面前方有突出危险性时，采取超前排放钻孔的局部防突措施来消除潜在的突出危险性。 、采煤工作面布孔参数如下：、布孔数量：沿倾斜方向每隔2m布置一个排放钻孔；、孔深：812m； 、孔径：42mm； 、钻孔工具：MZ-

23、1.5型煤电钻配合1.5m长的麻花钻杆。 排放钻孔布置在相对最软的软煤层中或参数超标的预测孔附近，并与预测孔平行。 、下出口布孔参数如下：1 、布孔数量：5个，有强烈突出预兆时增加23个孔。上部2个孔仰角为30。，其余孔平行巷道掘进方向。、孔深：812m； 、孔径：42mm； 、钻孔工具：MZ-1.5型煤电钻配合1.5m长的麻花钻杆。 排放钻孔布置在相对最软的软煤层中或参数超标的预测孔附近，并与预测孔平行。 、下煤眼布孔参数如下：、布孔数量：4个，平行于巷道掘进方向；、孔深：打穿下出口，下出口必须超前下煤眼； 、孔径：42mm； 、钻孔工具：MZ-1.5型煤电钻配合1.5m长的麻花钻杆。 、斜

24、巷布孔参数如下：、布孔数量：2个，平行于巷道掘进方向；、孔深：3050m； 、孔径：7590mm； 、钻孔工具：ZDY-620型煤矿用全液压坑道钻机或ZT-30型强力防突钻机配合专用的麻花钻杆。 、通风眼布孔参数如下：、布孔数量：2个，煤层真倾角方向；2 、孔深：打穿采煤工作面回风巷，采煤工作面回风巷必须超前通风眼贯通位置； 、孔径：7590mm； 、钻孔工具：ZDY-620型煤矿用全液压坑道钻机配合专用的麻花钻杆。 3、工作面措施效果检验 效果检验方法与预测的方法一致，均采用钻屑指标法。在防突措施的所有工作面均必须进行措施的效果检验，未经效果检验的工作面不准作业。效果检验的仪器、临界值的确定

25、与预测的一致。检验时间为打完措施孔经46小时排放后进行。 、效果检验钻孔布置 沿工作面在措施孔之间或参数超标的预测孔附近，及打孔过程中有突出预兆的措施孔附近，孔长不大于措施孔，一般为8m。 、效果检验钻孔施工方法，参数测试工作指标及工作面前方突出危险性判断与前述的钻孔预测相同。 、经检验工作面前方仍有突出危险，则必须采取相应的补救措施，如增加排放孔数量或延长排放时间等，并再进行检验，只有经检验证实措施有效，所测参数不超标，且未见其他突出征兆，工作面前方煤体无突出危险后，方可留足不少于5m的安全距离的情况下，按技术负责人审批的防突技术措施效果检验报告单的要求组织生产。 （二）、石门揭煤防突措施根

26、据本井田煤层的赋存特点，石门首先揭穿的K1煤层，掘进工作面距煤层法线距离、工作面与煤层之间的岩柱尺寸、远距离爆破等必须符合煤矿安全规程的有关规定， 1、石门揭穿K1煤层前，必须打直径65mm前探钻孔控制煤层层位、同时测定煤层瓦斯压力，预测石门工作面的突出危险性。祥见控制煤层的前探钻孔布置示意图。 2、在石门工作面掘至距煤层10m（垂距）之前，至少打2个穿透煤层全厚且进入顶板不小于0.5m的前探钻孔。 3、在石门工作面掘至距煤层5m（垂距）之外，至少打2个穿透煤层全厚的测压（预测）钻孔，测定煤层瓦斯压力（P）、煤的瓦斯放散初速度指标（P），确定是否具有突出危险性。4、为了防止误穿煤层，在石门工作

27、面掘至距煤层5m（垂距）时，应在石门工作面顶（底）部两侧补打3个小直径（42mm）超前钻孔，其超前距不得小于2m。5、经测定具有突出危险性，采取抽放瓦斯、排放钻孔防突措施。 （1）、石门揭穿K1煤层抽放瓦斯防突措施：抽放时间大于3个月；实施抽放岩柱厚度大于坏或等于3m；在石门周边外3-5m以内的范围内布孔控制；抽放钻孔孔径65mm，孔底间距为2m； （2）、石门揭穿K1煤层排放钻孔防突措施：有足够的排放时间；实施抽放岩柱厚度大于坏或等于3m；在距石门周边3-5m以内的范围内布孔控制；排放钻孔孔径65mm，孔底间距为2m；祥见石门排放钻孔布置示意图。 （3）、采取抽放瓦斯、排放钻孔防突措施效果检

28、验：瓦斯压力小于0.74Mpa为效果检验，可采用震动放炮揭穿煤层。 (三)、煤巷掘进工作面防护措施在突出危险区，掘进工作面进风侧必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。反向风门距工作面的距离，应根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定。矿井达产时，井下共布置掘进工面3个，全部实行独立通风，采用局部扇风机压入式供风，使用抗静电、阻燃性能风筒，利用矿井总负压回风，每个掘进工作面使用双风机，掘进工作面设备满足“三专两闭锁”（专用变压器、专用开关、专用线路，风电闭锁、瓦斯电闭锁）的要求。1、预测预报：（1）、钻孔工具：MZ1.5型煤电钻；（2）、预测孔深：5.56.5m；（3）、预测参数：钻孔最大钻屑

29、Smax和钻屑解吸指标K1值；（4）、预测仪器：WTC瓦斯突出参数仪；（5）、监界值确定：Smax6.0Kg/m，K10.5m1/g.minl/2，有突出危险性；Smax6.0/m，K10.5ml/g.min1/2，无突出危险性。（6）、预测方法：按照防治煤与瓦斯突出实施细则的规定及WTC瓦斯突出参数仪使用说明书执行。（7）、预测后工作安排突出危险性预测后，对于无突出危险的碛头，采取安全防护措施掘进6架（4.8米）后，又进行突出危险性预测，如此循环进行，对于有突出危险的碛头，直接采用超前密集排放钻孔措施进行瓦斯排放，然后进行防突措施效果检验，证实措施有效后，采取安全防护措施掘进，防突措施无效时，继续上防突措施直至无突出危险性为止。2、超前密集排放钻孔措施；（1）、钻孔工具：ZDY620型煤矿用全液压坑道钻机；（2）孔径：75mm；（3）孔深：45m；（4）布孔参数：5个孔，严禁打穿抽放瓦斯钻孔。详见超前密集排放钻孔布置图3、效果检验：（1）、钻孔工具：MZ-1.5型煤电钻。（2）、检验孔深：8-10m。（3）、检验仪器